不同K掺杂量硅酸锂陶瓷材料吸收高温CO2的进一步研究

以Li2CO3,SiO2为反应原料,同时以K2CO3为K掺杂源合成了一系列可在高温下直接吸收CO2的不同K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料,研究了K元素对硅酸锂陶瓷材料结构和性能的影响,并探讨了不同K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料对高温CO2吸收性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及热重分析仪(TG)分别对材料进行了形貌、结构以及吸收高温CO2性能的分析。实验结果表明,未掺杂的硅酸锂陶瓷对高温CO2的吸收率非常小,而通过适量的K掺杂,能明显改善硅酸锂陶瓷材料对CO2的吸收能力,当K掺杂量为0.01mol时,制备的K掺杂硅酸锂陶瓷材料具有较好的吸收性能,在室温～900℃、CO2气氛中对其进行吸附性能检测,发现在700℃下保温20分钟即可达到吸收平衡,最大吸收量为49.077wt%。     

金属元素掺杂对硅酸锂材料二氧化碳吸收性能的影响

通过高温固相法合成了Fe、Mg、Ce、V金属元素掺杂的硅酸锂材料,采用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了元素掺杂对硅酸锂材料结构和形貌的影响。在热重分析仪上研究了硅酸锂材料的CO2吸收性能,考察了元素种类和元素掺杂量对CO2吸收速率、吸收量和循环使用性能的影响。实验结果表明,Ce和Fe掺杂可明显提高材料的CO2吸收速率,而Mg和V掺杂对提高硅酸锂材料CO2吸收速率并没有明显效果。     

不同烧结温度下K掺杂硅酸锂陶瓷材料对CO2吸收性能的研究

随着温室效应的日益严重,高温CO2固体吸收剂的研究越来越得到了重视,本文主要利用高温电阻炉,通过固相反应法以SiO2,Li2CO3为反应原料,同时以K2CO3为K掺杂剂,制备了一系列可在350～780℃之间直接吸收CO2的一定K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料。采用XRD,SEM和热重分析仪(TG)分别对其结构特征,表面形貌以及对CO2的吸收能力进行了表征。结果表明:一:K的掺杂可以明显提高硅酸锂陶瓷材料对CO2的吸收能力;二:在保持K掺杂量为一定值的情况下,不同的烧结温度下制备的硅酸锂陶瓷材料对CO2的吸收能力差别很大。三:在烧结温度为850℃时,于室温～900℃并在700℃保温20分钟来检测其对CO2的吸收能力,此时材料增加的质量分数约为49%,显示了非常好的吸收性能。     

CO2吸收剂的研究进展

介绍了国内外对硅酸锂作为高温下吸收CO2的吸收剂的研究进展,分析了温度、Na或K等催化剂的添加量以及CO2浓度对吸附性能的影响,并对硅酸锂和其他高温下吸收CO2的化学吸收剂进行了性能比较,针对目前硅酸锂吸收CO2存在的问题提出了今后的研究重点.     

新型Li_4SiO_4高温吸收CO_2的动力学研究

高温固体CO2吸收剂硅酸锂材料以其较高的吸收容量、优良的循环吸收稳定性成为研究热点。文中以廉价的、具有丰富孔结构的硅藻土和碳酸锂为原料,采用高温固相法于600℃下合成了可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料。XRD结果分析表明所制备的材料由Li4SiO4和少量的LiAlSi2O6相组成,用同步热重分析仪(TG-DSC)研究了在等温条件下硅酸锂材料吸收CO2的性能。用双指数模型拟合了硅酸锂材料吸收CO2的过程。结果表明:吸收CO2的温度不同,硅酸锂材料吸收CO2反应的控制步也不相同。表面反应速率常数与扩散速率常数的相对大小在很大程度上影响了硅酸锂材料吸收CO2的性能。     

高温下Li2ZrO3材料吸收CO2性能研究

通过高温固相反应法,合成出在高温450～650℃之间可直接可逆吸收CO2的Li2ZrO3材料,借助X-射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)分别进行了材料结构和吸收CO2性能的研究.试验结果表明,Li2ZrO3材料的合成温度及材料的结构影响材料吸收CO2的性能,在750℃下煅烧6h的材料为四方相,其吸收性能最佳.此外,气氛中CO2的浓度对材料吸收CO2的性能也有较大影响.     

以微硅粉为原料制备吸收CO_2材料硅酸锂的研究

硅酸锂(Li_4SiO_4)材料可在高温500～750℃下直接吸收温室气体CO_2。通过高温固相法,采用工业固体废弃物微硅粉和Li_2CO_3为主要反应原料,于不同温度下合成了Li_4SiO_4材料。本研究采用X衍射仪(XRD)和差热分析(TG)分别表征了合成材料的结构特征以及硅酸锂材料对CO_2的吸收性能。实验结果表明,在740℃下煅烧4h可合成出的硅酸锂材料对CO_2吸收性能良好,通过热重分析在CO_2气氛下,于700℃保持15 min即可达到吸收平衡,其吸收量可达30%(wt)以上。与已有文献报道进行对比,改善了材料的合成条件,较大地提高了CO_2的吸收容量,同时还为烟气回收矿物微硅粉的应用寻找到一个变废为宝的新途径。     

煤系高岭土为硅源制备硅酸锂及其对CO_2的吸附性能

以煤系高岭土酸处理除铝后剩余的物料为硅源,与Li2CO3通过高温固相反应合成了可在高温直接吸收CO2的硅酸锂材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）分别观察和分析了所合成材料的表面形貌与结构特征,并使用差热-热重联用分析仪（DTA-TG）研究了硅酸锂材料吸收CO2的性能。实验结果表明,该材料具有较好的吸收CO2性能,吸收量可达31.07%（质量分数）。与以市售SiO2为硅源制取的硅酸锂相比,低温时高岭土-硅酸锂具有更快的吸收速率,具有明显的低温吸收CO2优势。     

高温CO2吸附材料K掺杂硅酸锂陶瓷的制备及掺杂机理研究

以Li_2CO_3,SiO_2为固相反应物,同时以K_2CO_3作为K掺杂源,制备了一系列可在高温下(300～800℃)吸收CO_2的K掺杂硅酸锂陶瓷材料,利用XRD,eds能谱观察掺杂源的存在形式。采用扫描电镜(SEM)、热重分析性(TG)对材料进行了表面形貌及高温下吸附CO_2的能力检测。结果表明:(1)一定K掺杂量的硅酸锂陶瓷材料相比未掺杂硅酸锂,其对CO_2的吸附能力大幅度提高;(2)K在硅酸锂陶瓷材料中主要以K+的形式存在,不以其它化合物的形式存在,对材料晶体结构造成了一定的破坏,形成了晶体缺陷,破坏其稳定性,增强活性,从而达到提高吸附CO_2的作用;(3)对于吸收-释放CO_2的循环次数进行检测,经过5次循环其吸附能力仍较强。     

锆酸锂陶瓷材料高温分离CO_2的研究现状

化石能源的长期利用使得温室气体CO2大量排放,对环境造成了严重的危害。面对全球气候变暖和异常,减少化石能源在利用过程中CO2的排放是今后的发展趋势。利用锆酸锂陶瓷材料高温分离二氧化碳是一种具有发展潜力的CO2捕集技术。笔者介绍了锆酸锂陶瓷材料高温烟气二氧化碳的分离理论,吸附剂的合成温度、吸附剂颗粒尺寸及晶型以及元素掺杂改性对锆酸锂陶瓷材料高温CO2分离的影响,提高锆酸锂陶瓷材料高温CO2吸附性能和循环利用能力的改性方法,改性锆酸锂分离CO2机理,锆酸锂与硅酸锂分离CO2性能比较,并提出了今后研究的重点发展方向。     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯的制备

采用一锅法的工艺通过甲基丙烯酸先酰氯化,再与2,2,2-三氟乙醇在催化剂4-二甲氨基吡啶的催化下酯化的方法,方便快捷地制备了甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯,并根据实验结果讨论了影响反应的主要因素。最佳反应条件是:二甲基甲酰胺(DMF)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的用量为5%~10%(质量比),甲基丙烯酸∶氯化亚砜∶2,2,2-三氟乙醇=1.1∶1∶0.9(摩尔比),反应温度为50~60℃,收率达到95%以上。     

PbCl2-ZnCl2-H2O和CaCl2-PbCl2-H2O三元体系373K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了两个三元体系PbCl₂-ZnCl₂-H₂O和CaCl₂-PbCl₂-H₂O在373 K时的相平衡,测定了平衡溶液的溶解度和密度,并根据溶解度数据和对应的平衡固相绘制了相图和密度-组成图,根据相图对单变量曲线和结晶区进行了讨论。研究发现,两个三元体系均为简单共饱和型,均无复盐和固溶体生成,有一个共饱点,两条单变量曲线,两个结晶区。平衡液相对应的固相由XRD确定,并对实验结果进行了简要的讨论。     

SC(NH2)2-H2O2-Cu2+-OH-封闭体系非线性动力学研究

利用微量量热仪测定体系热功率随时间的改变。对于SC(NH2)2-H2O2-Cu2 -OH-封闭体系,测定了不同浓度,不同温度下,体系的单峰振荡行为,得到了不同温度,不同浓度下的振荡周期,并由此计算出振荡反应的表观活化能和反应级数。并得到下列关系:1t∝c-0.3355     

生产乙炔对电石的要求及乙炔清净

目前国内外乙炔大部分仍是由电石制得。然而由于工业电石除CaC2 外还含有很多杂质 ,所以生产乙炔不仅要求电石的纯度、粒度 ,还要求水温。一般电石的块度采用 8～ 2 5mm ,发生器温度控制在 85± 5℃ ,乙炔气体中含H2 S、H3 P、NH3 等气体会使氯乙烯合成氯化催化剂活性下降。因此 ,必须对乙炔气体进行清洁。采用次氯酸钠液体的氧化性将乙炔中的杂质氧化成酸性物质而除去。     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃形成特性的研究

研究了ＰｂＢｒ２－ＰｂＣｌ２－ＰｂＦ２－ＰｂＯ－Ｐ２Ｏ５系统的玻璃形成能力和系统的玻璃形成区,测试了一些玻璃的特征温度,结果表明,加入５％ＰｂＯ的５％ＰｂＦ２都使玻璃转变温度升高,玻璃形成区缩小,并向ＰｂＢｒ２方向偏移,同时加入２．５％ＰｂＯ和２．５％ＰｂＦ２同样提高了玻璃转变温度,但却增大了玻璃形成区;继续提高ＰｂＯ和ＰｂＦ２的加入量,玻璃形成区显著减小。     

Structure and microwave dielectric properties of BaAl2−2xLi2xSi2O8-2x ceramics

BaAl_2-2xLi_2xSi₂O_8-2x (x = 0, 0.005, 0.0075, 0.01, 0.02, 0.03) ceramics were synthesized by solid-state sintering method. Based on density functional theory, the first-principle calculations provided by the Cambridge Sequential Total Energy Package (CASTEP) software were introduced to the BaAl₂Si₂O₈ (BAS) system. In an effort to confirm the site occupied by Li⁺, we discussed the formation energy and final energy of different positions of Li⁺ doped BAS. The result demonstrated that Li⁺ should substitute Al³⁺ to promote the hexacelsian-to-celsian transformation with the aid of generated oxygen vacancies. The sintering behavior, crystal structure, surface appearance, and microwave dielectric properties of samples were investigated. Completely transformed celsian could be obtained when x = 0.005–0.03, which lowered the sintering temperature from 1400 °C (x = 0) to 1300 °C (x = 0.03), as well as strikingly improved the compactness, quality factor (Q × f) value and temperature coefficient of resonant frequency (τ_f) of BAS ceramics. When x = 0.1, unveiling the significant effects of Al-position ion substitution, BaAl_1.98Li_0.02Si₂O_7.98 ceramic sintered at 1350 °C for 5 h exhibited a supreme Q × f value of 48,620 GHz, and the ε_r and τ_f values were 6.99 and -23.29 × 10^?6 °C^?1, respectively.